针对关节轴承装配的力矩测量仪及弹性夹具研究

发布时间：2020-05-25 11:54

【摘要】：关节轴承广泛应用于飞机舱门、操纵系统等部位,轴承装配时受轴承座和轴颈部分形状和尺寸误差的影响,导致装配后的轴承游隙减小、摩擦力矩增大,影响轴承的使用性能。本文针对关节轴承的摩擦力矩控制问题,研究轴承装配时的轴承座座孔、轴颈尺寸选配方法,研制针对轴承装配时摩擦力矩在线测量的仪器。设计了模拟轴承装配状态的弹性夹具,通过有限元仿真软件对弹性锥套式、液压卡盘式夹具在模拟轴承装配时轴承和夹具的变形进行了分析,讨论了径向变形不均匀问题。针对液压胀紧式夹具分析了内部型腔受液压时弹性胀套和芯轴的变形情况,利用有限元仿真分析了夹具的型腔尺寸不同时夹具和轴承的径向变形情况,对夹具的型腔尺寸进行了优化设计。设计了具有测量数据曲线动态显示功能的力矩仪总体结构,对扭矩传感器中的弹性元件结构进行了优化设计。比较了轴承摩擦力矩测量时不同装夹方式对轴承本身变形的影响,确定了测量力矩时轴承的装夹方式,设计了适合不同尺寸的轴承装夹的阶梯式夹头。设计了力矩仪的数据采集模块,采用Arduino MEGA250作为核心控制器,制作了力矩仪的PCB板。开发了力矩数据采集仪的软件系统,包含力矩信号采集处理、数据曲线显示和数据管理功能,编制了基于Qt开发平台的电脑端数据管理软件。对所研制的力矩测量仪进行静态标定,并通过标定数据的曲线拟合,建立被测力矩值与传感器输出电压数字量的关系,对力矩仪的静态特性进行分析,论述了杠杆式标定法的误差来源。
【图文】：

飞机图,轴承,操纵系统,飞机机体

南京航空航天大学硕士学位论文绪论球面滑动轴承，由带球面的内外圈构成，具有结构简蚀、耐磨损、自调心等优点特点，一般用于速度低的于工程机械、载重汽车、水利设施、军工机械领域。、起落架、方向舵、升降舵、襟翼、缝翼、扰流板、安，如图 1.1 所示。在飞机操纵系统中，为了保证操纵灵轴承。操纵系统对轴承的要求较为严格，需要较低的摩擦力矩过大时会影响轴承的使用性能，使得轴承转活，当轴承卡死时整个操纵系统也会处于卡滞状态，行带来灾难性的事故。

关节轴承,灵活性

南京航空航天大学硕士学位论文的航空标准中装配完成后轴承不允许有裂纹及毛刺，不允许存在过压现象，同时要装配后的轴承能够承受一定的轴向力，所以需要对安装好后的进行压出检验，，测出将轴承压出时所需要的最大压出力，在实际检测过程中并不对装配后的轴承进行压出实验，而只是通过试件进行试验验证。除了需要对轴承作压出力检测以外，还需要进行灵活性检测，由于关节轴承结构特点，需要进行摆动灵活性和转动灵活性的检测，如图 1.2 所示。对于关节轴承，装配后应摩擦力矩的检查，装配后的轴承摩擦力矩不能超过轴承标准规定范围上限的 2 倍[16]。本文的研究重点是关节轴承装配完毕后转动灵活性的检测，即关节轴承装配后摩擦力矩的检测。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH133.3

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